黄国华

（曲靖市麒麟区能源局，云南 曲靖 655000）

0 引言

矿井通风系统是矿井安全生产体系的重要结构，这是因为良好的矿井通风系统能够将地面新鲜空气送至地下矿井工作岗位，不但能够降低地下作业空间的二氧化碳浓度，能够将矿井开采过程中产生的灰尘、有害气体顺利带出。由此可见，矿井通风直接关系到了矿井开采及生产安全程度，矿产企业有必要需要认清矿井通风和安全生产之间的关系，并且采取相应的矿井通风系统建设技术措施。

1 矿井通风和安全生产之间的关系

1.1 矿井通风关系到矿井生产安全

据调查数据显示，我国较大一部分的矿山生产事故与矿井通风系统不够完善有关，这是因为如果矿业企业无法配置完善的矿井通风系统，便会增加矿井地下作业空间灰尘数量及有害气体浓度，从而引发瓦斯爆炸等重大安全事故。由此可见，矿井通风直接关系到了矿山生产安全程度，良好的矿井通风系统能够改善矿井空间的气体质量及空气环境，并且将矿井内部有害气体及时排送到外界环境中，从而降低矿山生产事故的发生概率，避免对矿业企业运营发展及矿山生产造成严重损失[1]。具体来讲，矿井通风系统能够通过网络通风、风流控制通风两种通风方式，实现对矿井地下作业空间通风的合理控制，在此基础上，矿业企业能够通过科学设置及实时调整矿井内部空气流通各项参数，有效吸附矿井内部灰尘，及时排出矿井内部有害气体，以此来确保矿山开采及生产安全。

1.2 矿井通风关系到矿井人员安全

部分矿业企业过于追求利益最大化目标，存在为了满足开采及生产需求，忽视矿井通风系统建设技矿井安全生产的情况，这会给矿井人员安全带来安全隐患，可见矿业企业需要杜绝过于追求矿山开采及生产效率、而减少矿井通风系统建设投资的情况。具体来讲，近年来，我国有大量的矿业企业为了提高矿山生产的技术水平，选择从国外购置先进开采设备，这些设备的应用尽管能够提高矿井开采的效率，但是也会增加矿井地下空间有害气体和灰尘的数量，并且这些物质在短时间内难以彻底消除。部分开采设备在运行过程中会产生大量废气和噪音，爆破操作及小型爆炸事故则会产生有害气体和烟雾，如果无法通过矿井通风系统及时将这些有害气体、烟雾、废气及时排出，便会对矿井人员的健康安全造成威胁，不但会增加矿井人员的职业病患病概率，也会对矿业企业持续运营发展造成了不利影响，严重情况下可能会直接导致矿业企业被查封或关闭。

2 矿井通风在安全生产方面的问题

2.1 矿井通风系统摩擦阻力问题

风流在矿井地下作业空间流动过程中，会受到井巷固定壁面的限制，从而产生摩擦阻力，这种摩擦阻力会对矿井通风系统的正常运行造成不利影响，可能会导致安全生产问题[2]。具体来讲，风流在矿井中的运动主要呈现为层流流动和紊流流动两种形式，由于流层的存在，风流各层之间不会相互混合，从而实现快速的、有秩序的流动，且质点之间不会发生能量交换。可见如果风流在流动过程中受到外界因素的影响，导致层流流动和紊流流动质点相反，尽管不会改变风流的整体流动方向，但是会增加风流内部出现涡流的概率，从而产生摩擦阻力。如果摩擦阻力超过了安全范围，便会对矿井通风系统运行产生实质性影响，从而降低矿井生产的安全程度。

2.2 矿井通风系统局部阻力问题

受到矿井井巷边壁条件的限制，风流在流动过程中会受到局部阻力物质的影响，从而导致风流流动方向、流量大小及分布的突然变化，使得风流具备较强的冲击力，不但会形成紊乱的涡流，还会造成风流能量损失，这种能量损失便被称为矿井通风系统的局部阻力。如果局部阻力过大，不但会影响矿井生产安全，还会增加矿井开采及生产成本。基于现阶段矿井通风系统分析结果，可以发现风流在流动过程中受到的局部阻力较多，井巷拐弯位置、断面位置、交叉位置、交汇位置均可能产生一定量的局部阻力，这些阻力往往会降低矿井通风系统的运行效率，进而对矿井生产安全造成影响。

2.3 矿井通风系统存在安全隐患

我国大部分矿业企业应用的矿井通风系统或多或少存在安全隐患，可见矿井通风及安全生产存在不够完善等问题。具体来讲，部分矿井通风系统的总风量不够充足，不足以支撑全部的矿井地下作业任务，严重情况下会另矿井内部呈现为微风状态或无风状态，如果矿井人员需要在这种环境下进行开采及生产作业，便会出现难以预测的安全生产隐患[3]。此外，空气的主要成分为氧气和氮气，这些空气成分在进入矿井地下作业空间之后，会改变岩层中可燃物质和气体的含氧量，加剧可燃物质和气体的氧化反应，增加了瓦斯爆炸事故的发生概率，提高了有害气体的浓度；在此情况下，如果矿井通风系统不够完善，便无法确保外界空气及时进入矿井内部，从而降低了矿井内部的空气质量，存在安全生产隐患。

2.4 矿井通风安全技术操作不当

部分矿业企业尽管建设了矿井通风系统，但是却无法保障各项安全技术及施工技术的操作合理性，主要表现有管理人员管理能力不足、矿井人员安全技术掌握能力较差、矿井开采设备落后、矿井通风管理滞后等。具体来讲，如果矿业企业无法确保矿井井下进风风门和回风风门安装位置的合理性，便会导致风门无法发挥其作用；如果风门质量不合格或数量不足，便会降低风门的连锁性能；如果通风网格形式不合理，或者是没有准确选择串联、并联、角联连接方式，便会导致灰尘和瓦斯无法及时排出。部分矿业企业由于矿井规模和生产资金的限制，会选择在距离风口较近的位置处设置通风设施，这样容易增加循环吸风问题的出现概率，从而导致矿井通风效果不佳。

2.5 矿井通风系统监管力度不足

为了确保矿井通风系统的有效运行，矿业企业除了需要科学进行系统设计之外，还需要有效展开对矿井通风系统运行的监督管理，但实际情况是部分矿业企业出于自身利益，并未按照相关标准完成对矿井通风系统的监管工作，导致安全生产监管力度不足问题?具体来讲，部分矿业企业忽略了监督管理对于矿井通风和安全生产的重要作用，存在监管体系较为薄弱、监管能力不足等问题，无法实现对不良矿井通风操作及行为的有效整顿，经常会出现矿井地下作业空间有害气体及灰尘超标情况。我国早在2004 年便颁布了矿井安全监察条例，表示国家对于矿井安全生产有着高度重视，也表示我国矿井通风和安全生产已经到达了较为严重的程度，但是矿井通风系统监管属于一项长期工作，需要监管部门和矿业企业不断完善及改进。

3 优化矿井通风和安全生产关系的策略

3.1 科学处理系统摩擦阻力问题

（1）矿业企业在设计矿井通风系统时，需要尽可能选择摩擦阻力系数较小的支护方式，例如锚锁、钢带、锚杆、锚喷、砌碹等，并且结合具体的矿井通风和安全生产需求选择合适的支护方式；同时尽量在支护施工中应用光面爆破技术，这种技术不但能够确保支护施工质量及矿井通风效果，还能够提高井巷的光滑程度，从而减小井巷的摩擦阻力[4]。

（2）矿业企业在支架井巷施工中，需要按照既定施工要求科学设置支架，并且合理控制支架的分布位置，确保支架能够充分发挥支护作用，起到支撑整个井巷的效果，最终减少矿井通风系统的摩擦阻力。

（3）矿业企业需要科学选择井巷风量，在矿井通风系统设计和技术管理过程中，结合实际情况明确各个用风地点的风量及摩擦阻力，具体计算流程如图1 所示，确定具体风量的控制范围，减少摩擦阻力对于矿井通风系统运行的影响。

图1 摩擦阻力计算流程

3.2 科学处理系统局部阻力问题

对于系统局部阻力问题的科学处理措施如下。

（1）矿业企业在矿井通风系统设计时，需要尽量减少对于直径较小铁风桥的应用，减少节风窗的设置数量，最大限度的减少局部电阻地点数量，从而减少矿井通风系统的局部阻力。

（2）矿业企业需要通过圆弧型连接边缘，实现对不同断面巷道的有效连接，这样能够降低巷道直角弯位置处出现局部电阻的概率以及局部电阻的阻值。

（3）矿业企业需要做好对矿井通风系统技术文件的管理工作，通过矿井通风网络图纸、防尘管道布置图纸、瓦斯抽放管道布置图纸、安全监控系统设计图纸、瓦斯抽放系统设计图纸、煤矿消防灌浆设计图纸等，实现对局部阻力位置的全面分析，针对不同形式的局部阻力采取相应的技术措施，从而合理解决对应的问题。

3.3 强化矿井通风系统安全建设

矿井通风系统的安全建设措施如下。

（1）矿产企业需要确保通风网络结构及通风设备布置的合理性，尽量避免矿井通风系统出现角联风道，不允许在角联风道位置处展开矿井地下作业，以此来确保风流的稳定；同时在风道位置处采取专门的风流稳定措施，避免多平面矿井地下作业的同时进行。

（2）矿产企业需要结合矿井地下作业空间有害气体的浓度及井巷走向，选择适合的通风网络形式，确保矿井内部的灰尘及有害气体可以得到有效稀释；同时需要结合所在地区气候条件，对风机的运行情况进行调节，实现对自然风压的充分考虑及应用[5]。

（3）矿业企业需要做好对矿井通风设备的管理工作，定期检查测风站、风门等设备位置是否合理、外观是否完好、质量是否合格，确保这些设备都能够充分发挥控制风流的效果；例如，风门需要被设置在围岩坚固、支护结构稳定的位置处，并且实现做到与岩层的紧密连接，风门材料需要符合矿井通风系统质量要求，厚度应当在0.8m 以上；在有水的密封空间内，需要设置反水管或者是反水池，在封闭之前还应当确保封闭空间的瓦斯浓度在合理范围内。

3.4 做好工作人员安全培训工作

工作人员的安全培训应注意以下两点。

（1）矿业企业需要做好对管理人员的安全培训工作，提高管理人员在矿井通风及安全生产管理中的专业素质和职业水平，提高管理人员对矿井通风管理工作的重视程度。

（2）矿业企业需要做好对矿井人员的安全培训工作，通过举办安全生产月活动、进行矿井通风系统应用职业培训等方式，提高矿井人员对于矿井通风及安全生产技能的掌握程度，并且鼓励矿井人员考取相关证件，做到持证上岗。

3.5 加大矿井通风系统监管力度

为了确保矿井通风系统的科学运行和正常使用，矿业企业需要对矿井通风系统进行一定的监督管理。

（1）矿业企业需要强化对井下通风网络设计及布置的监管，确保通风网络铺设的规范程度，并且需要在矿井作业面和掘进面、机电室应用独立的通风体系。

（2）矿业企业需要做好对易燃易爆炸物质存放位置通风情况的监督管理，例如，井下火药库、主要爆破区域等，并且在这些区域设置独立的进风管道和通风管道，以此来降低易燃易爆炸物质发生爆炸事故的概率。

（3）矿业企业需要做好对矿井通风系统通风能力的监督管理，确保通风能力能够满足基本矿井地下作业需求，并且基于通风网络形式设置相匹配的风机，同时做好对供风量、井下漏风量等参数的检查工作。

4 结语

综上，矿井通风和安全生产之间有着密不可分的关系，为了进一步优化两者之间的关系，矿业企业可以采取科学处理系统摩擦阻力问题及摩擦阻力问题、强化矿井通风系统安全建设、加大矿井通风系统监管力度、做好工作人员安全培训工作等策略，以此来强化管理人员和基层员工对于矿井通风及安全生产的重视程度，树立安全第一的矿井开采及生产理念，同时致力于矿井通风系统科学建设及完善。